Spiegelschleif - Workshop
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Tipps und Tricks

| WerkzeugGrobschliffFeinschliffPolierenParabolisieren

Werkzeug: 

Zum Schleifen und Polieren des Spiegels ist ein Gegenstück erforderlich auf das man schleift, allgemein Schleifschale, Schleifwerkzeug, oder neudeutsch "Tool" genannt. Es muss dick und stabil genug sein, um die Form zu halten, wasserresistent, und darf beim Feinschliff und Polieren nicht bröseln und den Spiegel zerkratzen. Folgende Varianten haben sich bewährt:

Grobschliff:

Zunächst geht es darum, mit groben Siliziumkarbid, oder einfach "Karbo" genannt (Korngröße #80, bei größeren Spiegeln mit #60) die nötige Vertiefung in den Rohling zu arbeiten. Die Pfeiltiefe t (Vertiefung in der Mitte) beträgt: t=R-wurzel(R2-1/4*D2) mit R= Krümmungsradius=2* Brennweite und D= Spiegeldurchmesser. Unsere Blumenvase bekam ein hohes Öffnungsverhältnis von 1:4,3. Mit dem Durchmesser D=150mm und der Brennweite f=650 mm ergibt sich ein Krümmungsradius von 1.300mm und damit eine Pfeilhöhe von h= 2,16 mm.

Bilder zum Grobschliff und Feinschliff hier.
Einzelheiten zum Messen der Pfeiltiefe mit dem Messschieber oder Lampentest siehe hier.

Größere Spiegel werden häufig per Winkelschleifer vorgeflext, um Zeit, Kräfte und Schleifmittel zu sparen (Sicherheitsmaßnahmen beachten!) . Details siehe unter 14" ultradünner Spiegel

Feinschliff:

Der Feinschliff dient dazu, die Oberfläche zu glätten ohne den vorhandenen Krümmungsradius wesentlich zu ändern. Jede nächstfeinere Körnung wird solange geschliffen, bis die Löcher (Pits) der vorigen Körnung ausgeschliffen sind. 

Politur:

Einziger Sinn des Polierens ist es, die vom Feinschliff übriggebliebenden Löcher (Pits) zu beseitigen. Hierzu wird eine 3-8 mm dicke Pechhaut auf das Werkzeug gegossen und an den Spiegel angepasst. Die Herstellung einer Pechhaut siehe Bildbeschreibung. Beim Arbeiten werden die Polierkörner zum Teil in das Pech gedrückt und schneiden wie zehntausende mikroskopisch kleine Messer ins Glas. 

Parabolisieren:

Die Mitte des Spiegels muss einen kürzeren Krümmungsradius erhalten als der Rand. Die erforderliche Schnitweitendifferenz (=Krümmungsradius- Differenz zwischen Mitte und Rand des Spiegels) beträgt bei mitbewegter Lichtquelle DR= 1/8* D2/R. Bei unserer Blumenvase sind das 2,16 mm. Dies erreicht man, durch verstärkte Bearbeitung der Mitte. Dazu gibt es grundsätzlich zwei mögliche Methoden:

1. Klassische Methode: Die Pechhaut ist gleichgroß wie der Spiegel. Man poliert MOT mit langen Strichen und seitlichem Überhang. Je länger der Strich und je mehr seitlicher Überhang, um so mehr konzentriert sich die Aktion auf die Mitte (genau wie beim Grobschliff). Im Extremfall erhält man ein Loch in der Mitte und der Rest bleibt sphärisch. Ist die Strichführung zu kurz, bleibt der Spiegel sphärisch, oder bekommt im schlimmsten Falle einen zurückgebliebenen Randbereich. Ziel ist es, die richtige Strichlänge und die richtige Variation dieser zu finden, um die Korrektur möglichst gleichmäßig (zonenfrei) zu entwickeln. Um Zonenbildung vorzubeugen, kann man die Pechhaut am Rand sternförmig abknabbern.

2. Subdiameter Sterntool und TOT: Diese Methode eignet sich auch zur Parabolisierung von großen Spiegeln. Ein "Subdiameter Sterntool" ist eine Pechhaut von ca. 35-50% des Spiegeldurchmessers, die am Rand sternförmig abgeknabbert ist (siehe Bild), um beim Arbeiten einen weicheren Übergang zu den einzelnen Zonen zu erhalten. Das beugt Zonenfehlern vor.

Foucault Test: Spätestens zum parabolisieren muss man den Foucaulttest verstanden haben. Die Schatten auf der Spiegeloberfläche zeigen Unterschiede des Krümmungsradius an, das heißt Abweichungen von der Sphäre. Man muss sich daher angewöhnen, in "längere" und "kürzere Krümmungsradien" zu denken und nicht in "erhaben" oder "abgesunken". Näheres siehe Foucault Tester und Understanding Foucault. Erst die Integration mittels der Foucault Auswerteprogramme berechnet daraus die absoluten Niveauunterschiede im Glas. Ich empfehle die Programme Foucault Test Analysis von Andreas Reifke oder FigureXP von James Lerch.

Man kann keine allgemeingültigen Rezepte nennen, wie genau die Strichführung sein muss, um zum Ziel zu kommen, da es zu viele Einflussfaktoren gibt, z.B. Pechhärte, Pechhautbeschaffenheit, Pechhautgröße und Dicke, Raumtemperatur, Poliermittelmenge... Letztendlich ist die Strichführung, die jeder einzelne Spiegelschleifer anwendet, sehr individuell. Daher muss jeder seine eigene Technik entwickeln und in immer kürzeren Intervallen messen, um zu lernen, wie jeder Strich wirkt. Zum Ende hin ist man mehr mit Messen als mit Polieren beschäftigt. Dieser Tanz um die letzten Zehntausendstel Millimeter ist wohl die spannendste Phase im Spiegelschleifen überhaupt.

Feinkorrektur: Ist man der Parabelform bereits nahe gekommen, kann man mit der Minitool Methode von Alois die verbleibenden Zonen gezielt korrigieren, ohne Gefahr zu laufen, die Gesamtkurve wieder zu verderben. Hierzu stellt man einen kleinen Polierträger ("Minitool") her, der ca. 2/3 der zu korrigierenden Zonenbreite entspricht (siehe Minitool Herstellung). Mit diesem Tool führt man langsame kreisende Bewegungen entlang der erhabenen Zone aus, bei der immer dieselbe Toolseite zur Spiegelmitte zeigt. Die Amplitude wird so gewählt, dass der Toolrand bis zum Rand der Zone reicht. Im Gegensatz zu hin und her Strichen entlang der Zone bleibt bei den kreisenden Bewegungen die hohe Oberflächenglätte erhalten. Details siehe Astrotreff Beitrag 1 und Beitrag 2.

Lasst knirschen und gutes Gelingen

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